製造商如何在培訓計劃中利用虛擬化

增強現實和虛擬現實 (AR/VR)，也稱為沈浸式混合現實，一直是視頻遊戲玩家的頭條新聞。 但該技術在幫助許多行業的企業處理關鍵任務（如員工培訓）方面也取得了重大進展。

今天的企業主和部門經理應該高度考慮 AR/VR 和沈浸式混合現實來培訓新員工，並通過定期對新的生產工具和資源進行再培訓來保持現有員工的技能。

簡而言之，幾乎所有學習的未來都將擁有某種類型的虛擬組件。 Covid-19 大流行清楚地表明了這一點，因為專業人士和學生都在網上甚至遠程重新調整了他們的工作和學習。

還有其他好處。 今天的沉浸式混合現實技術超越了逼真，因此它可以有效和準確地訓練許多複雜的技能。 VR頭戴式耳機創造視聽體驗，並可與物理傳感器和工具配對，打造全身訓練環境。 雖然這提供了一定的“驚喜因素”，但這也意味著它可以有益於潛在的風險訓練。

例如，美國在為軍事和國防等多個行業設計和部署虛擬化建模和仿真 (M&S) 技術方面繼續處於世界領先地位。 這些技術創新已被用於支持軍隊各方面的戰略行動和訓練。

據估計，2019 年僅美國陸軍一項虛擬和增強模擬訓練的非機密開源合同總額就達到 27 億美元，到 2020 年估計增加到 30 億美元，預計到 2027 年將增加到超過 190 億美元¹ 。

這不僅僅是一個希望和夢想，這項技術已經取得了顯著的投資回報率。 例如，洛克希德馬丁公司一直在開發操作手冊，其中包括組裝航天器部件的動畫。 這將解釋裝配說明所需的時間減少了 95%，整體培訓時間減少了 85%，生產率提高了 40% 以上² 。

虛擬化的需要

當然，從表面上看，這些都是非常大的投資。 然而，與傳統培訓成本相比，這些支出相形見絀，因為虛擬化技術不需要差旅費、昂貴的彈藥、燃料或任何其他通常與標準培訓計劃相關的間接費用。 此外，士兵和空軍人員在訓練中的風險也降低了，因為他們在具有適應性情景和景觀的完整模擬環境中虛擬使用武器、操作各種車輛或練習團隊、小隊和整個單位戰術。

但是，虛擬化技術仍然不是生而平等的。 這一點很重要，因為如今許多現有的不受限制的沉浸式擴展現實 (XR) 系統缺乏視覺真實感、虛擬與現實世界的精確融合、真正沉浸式多用戶環境所需的可擴展性和靈活性。 這主要是由於 HMD、平板電腦、智能手機等現有獨立 XR 設備的有限計算能力、電池容量和非常受限的熱包絡，這些挑戰將在可預見的未來持續存在。

虛擬化發揮作用的地方

這些限制還擴展到用於員工培訓的沉浸式建模和仿真環境，需要越來越多的聯合、聯合、分佈式、複雜、緊張和特定的環境來開發必要的培訓準備。 最佳 XR 系統需要支持超逼真、高保真的視覺效果； 在多用戶、多平台環境中將虛擬與現實世界精確融合，並在各種就業情況下靈活地進行環境演練。 然而，現有的沉浸式操作培訓環境非常孤立、速度太慢、成本太高，而且適應性不足以為現代製造或設計技能集做準備。

在這項技術成功的眾多原因中，雲原生 XR 平台克服了現有不受限制的沉浸式系統的局限性。 它提供了一個開放、可互操作、可擴展的統一共享 XR 基礎架構，可在任何工業環境中進行超逼真的模擬。 它通過利用雲計算和 3D 人工智能 (AI) 將最好的遊戲技術/概念與傳統模擬器功能相結合，為多用戶環境提供無處不在、可重新配置、按需和身臨其境的培訓系統。

該平台利用雲端/本地/邊緣服務器級圖形處理單元 (GPU) 實現複雜 3D 內容的高保真渲染，以及虛擬模型/場景在真實世界對像上的實時對齊和跟踪，以及支持多用戶多平台環境。

其他技術突破包括：

• 超低延遲高保真渲染：通過在雲端/本地以全保真方式利用超低延遲遠程渲染並將解決方案無線流式傳輸到負擔得起的商用現成 (COTS) 設備 – HMD，提供無與倫比的真實訓練平板電腦和台式機。
• 基於高精度 3D 人工智能 (AI) 的空間映射：使用具有高保真度 3D 場景重建、場景分割和 3D 對象識別的高保真遠程空間映射，使用 3D 視覺和基於深度學習的 AI，精確融合真實世界和虛擬世界創建先進的可視化和復雜的戰場環境圖片。
• 基於雲的敏捷開發、部署和運營 (DevSecOps)：使用 Kubernetes 進行持續集成和持續交付 (CI-CD)，並在現代私有/公共/邊緣/混合雲中自動擴展，確保資源優化和共享。

美國公司平均每年在每位員工的培訓上花費超過 1,000 美元——隨著時間的推移，這些成本會顯著增加。 沉浸式混合現實可以幫助削減成本並減少總體管理費用，以隨著時間的推移保持底線，儘管初始投資是顯而易見的。

如今，幾乎每個擁有製造業務的行業的企業主和經理都意識到通過實施這些尖端技術和實踐獲得競爭優勢的重要性。 僅創新性質就有助於促進員工的招聘和保留。